JP5529469B2 - 造粒装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理槽内に供給されたシート状の被処理物（例えば、合成樹脂シートや合成樹脂フィルムなど）を破砕して粒状に成形する造粒装置に関する。

従来の造粒装置（例えば、特許文献１参照）では、使用済みの合成樹脂シート等の被処理物を処理槽内に所定量供給すると共に、処理槽の蓋を閉め、処理槽内に設けられた羽根体及び回転刃体を回転させて被処理物を破砕する。そして、破砕片同士の衝突摩擦により破砕片の表面が半ゲル化したところで処理槽内へ一定量の冷却水を噴霧する。これにより、破砕片の表面が急冷却され、全体として丸みを帯びた粒状の造粒物が製造される。

特開昭４８−６４５５２号公報

ところで、上述の如き造粒装置を使用する実際の作業現場では、造粒処理の効率を向上させるため、処理槽の蓋を開けたまま羽根体及び回転刃体を回転させ、そこへ被処理物を次々と投入している。被処理物は破砕・減容・投入を繰り返され、能率よく大量処理される。しかしながら、手作業で被処理物を投入しているため、投入される被処理物の量が一定にならず、被処理物の量に対する冷却水量の割合が不均一になる。このため、冷却度合・造粒度合が不均一になり、造粒物の品質（嵩比重など）が不均一になるという問題がある。

本発明は上記事実を考慮し、造粒処理の効率を向上させることができると共に、造粒物の品質を均一にすることができる造粒装置を得ることを目的としている。

請求項１に記載の発明に係る造粒装置は、処理槽内に供給されたシート状の被処理物を破砕して粒状に成形する装置本体と、前記処理槽の上方に設けられ、前記処理槽内に連通する内部に前記被処理物が供給されるホッパと、前記ホッパ内に設けられ、回転されることで前記ホッパ内の前記被処理物を攪拌する攪拌部材と、前記攪拌部材を回転させる駆動源と、を備え、前記攪拌部材は、前記ホッパに対して回転可能に支持され、前記駆動源によって回転される回転軸と、各々が前記回転軸の軸線方向を長手とされ、前記ホッパ内の前記回転軸の軸線方向両端部間にわたって前記回転軸の周囲に設けられ、前記回転軸の周方向に並んで配置されると共に、前記回転軸の回転時に前記回転軸の軸線周りを旋回する複数の旋回棒と、前記回転軸の軸線方向に並んで配置され、各々の基部を前記回転軸及び前記複数の旋回棒が貫通すると共に、前記複数の旋回棒よりも前記回転軸の半径方向外側へ突出し、前記回転軸と一体で回転される複数の攪拌板と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の造粒装置では、ホッパ内に供給されたシート状の被処理物（例えば、合成樹脂シートなど）は、このホッパの下方に設けられてホッパ内に連通した処理槽内へ供給される（流下する）。処理槽内へ供給されたシート状被処理物は装置本体によって破砕されて粒状に成形される。このため、例えば、シート状被処理物をホッパ内に満杯に供給してから装置本体を作動させれば、当該満杯に供給された一定量のシート状被処理物が破砕・造粒されるので、造粒物の品質を均一にすることができる。しかも、一回の供給作業で処理槽に供給することができるシート状被処理物の量を、ホッパの容積の分だけ増加させることができるので、造粒処理の効率を向上させることができる。

さらに、この造粒装置では、ホッパ内に設けられた攪拌部材がホッパ内の被処理物に干渉する。このため、例えばホッパ内から処理槽内へのシート状被処理物の流下を攪拌部材によって規制又は抑制することができる。また、攪拌部材の回転軸が駆動源によって回転されると、回転軸の半径方向外側へ突出した攪拌板が回転軸と一体で回転される。これにより、ホッパ内のシート状被処理物が攪拌され、処理槽内へ強制的に押し込まれる。したがって、ホッパ内から処理槽内へのシート状被処理物の供給をコントロールすることができる。

しかも、この造粒装置の攪拌部材は、各々が回転軸の軸線方向を長手とされ、ホッパ内の回転軸の軸線方向両端部間にわたって前記回転軸の周囲に設けられ、回転軸の周方向に並んで配置された複数の旋回棒を有しており、これら複数の旋回棒が回転軸の回転時に回転軸の軸線周りを旋回する。これらの旋回棒は、回転軸の外周面よりも速い速度で回転軸周りを旋回（回転）するため、シート状被処理物が攪拌部材に巻き付くことを防止又は抑制することができる。

請求項２に記載の発明に係る造粒装置は、請求項１に記載の造粒装置において、前記攪拌板は、先端側から基端側へ向かうに従い幅寸法が拡大していることを特徴としている。

請求項２に記載の造粒装置では、攪拌部材の攪拌板は、先端側から基端側へ向かうに従い幅寸法が拡大しており、テーパー状に形成されているため、当該攪拌板によってシート状被処理物をなめらかに処理槽内へ押し込むことができる。

請求項３に記載の発明に係る造粒装置は、請求項１又は請求項２に記載の造粒装置において、前記複数の攪拌板は、互いに前記回転軸の周方向にずれて配置されていることを特徴としている。

請求項３に記載の造粒装置では、攪拌部材の回転軸が回転されると、回転軸の軸線方向に並んだ複数の攪拌板が回転軸と一体で回転する。これらの攪拌板は、互いに回転軸の周方向にずれて配置されているため、ホッパ内のシート状被処理物を効果的に攪拌することができる。

請求項４に記載の発明に係る造粒装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の造粒装置において、前記駆動源の作動を制御して前記攪拌部材の回転方向を交互に反転させると共に、前記ホッパ内の前記被処理物が所定量未満に減少したと判断するまでは前記反転の際に所定時間だけ前記攪拌部材の回転を休止させる制御装置を備えたことを特徴としている。

請求項４に記載の造粒装置では、制御装置が駆動源の作動を制御することにより攪拌部材の回転方向が交互に反転される。これにより、攪拌部材が一方向へ回転されることによるホッパ内でのシート状被処理物の偏りを防止することができる。しかも、制御装置は、ホッパ内のシート状被処理物が所定量以下に減少したと判断するまでは、攪拌部材の回転方向を交互に反転させる際に所定時間だけ攪拌部材の回転を休止させる。これにより、攪拌部材へのシート状被処理物の巻き付きを防止又は抑制することができる。すなわち、攪拌部材の回転方向を連続的に交互に反転させると、シート状被処理物が攪拌部材の回転軸などに絞り込まれるように巻き付いてしまう場合があるが、攪拌部材の反転の際に攪拌部材の回転を一時的に休止させると、当該休止時間の間にシート状被処理物の絞り込みが緩くなる。これにより、攪拌部材が再び回転した際に、攪拌部材からシート状処理物を振り落とすことができる。

一方、ホッパ内のシート状被処理物が所定量未満に減ると、上記休止時間が省略され、攪拌部材の回転方向が連続的に交互に反転される。この状態では、ホッパ内から処理槽内へ押し込まれるシート状被処理物の量が減り、攪拌部材の下側すなわち処理槽側へ落下したシート状被処理物が攪拌部材によって下側（処理槽側）へ押し込まれる。これにより、攪拌部材の下側へ落下したシート状被処理物がホッパ側へ浮き上がることが抑制される。また、攪拌部材の回転方向が連続的に交互に反転されることにより、攪拌部材に付着したシート状被処理物の小片を振り落とすことができる。

請求項５に記載の発明に係る造粒装置は、請求項４に記載の造粒装置において、前記処理槽内の温度を検知する温度検知器を備え、前記制御装置は、前記温度検知器の検知温度が設定温度以上になることで、前記ホッパ内の前記被処理物が所定量未満に減少したと判断することを特徴としている。

請求項５に記載の造粒装置では、制御装置は、温度検知器が検知する処理槽内の温度が設定温度未満の状態では、ホッパ内のシート状被処理物が所定量以上であると判断する。一方、処理槽内での破砕処理が進むにつれ、破砕されたシート状被処理物（破砕片）の衝突摩擦により処理槽内の温度が上昇する。これにより、温度検知器が検知する処理槽内の温度が設定温度以上になると、制御装置はホッパ内のシート状被処理物が所定量未満に減少したと判断する。したがって、簡単な構成でホッパ内のシート状被処理物の量を判断することができる。

以上説明したように、本発明に係る造粒装置では、造粒処理の効率を向上させることができると共に、造粒物の品質を均一にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る造粒装置の正面図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の３−３線断面図である。 図１に示される造粒装置の構成部材であるアジテータの斜視図である。 図４に示されるアジテータを構成する攪拌板の正面図である。 本発明の第２実施形態に係る造粒装置の造粒処理前半におけるアジテータの回転制御を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る造粒装置の造粒処理後半におけるアジテータの回転制御を説明するためのタイムチャートである。

＜第１実施形態＞
図１には、本発明の第１実施形態に係る造粒装置１０が正面図にて示されている。また、図２には、図１の２−２線断面図が示されており、図３には、図２の３−３線断面図が示されている。なお、図１〜図３では、一部の部材の図示を省略してある。

本第１実施形態に係る造粒装置１０は、使用済み又は未使用の合成樹脂シートや合成樹脂フィルムなどの如きシート状の被処理物（スクラップ材）を破砕して粒状に成形するための廃プラスチック処理装置であり、装置本体１２を備えている。なお、未使用のシート状被処理物としては、ロール状の原製品から型抜きした加工製品の残材などが含まれる。装置本体１２は、略箱状に形成されたフレーム１４を有しており、フレーム１４の上部には、処理槽１６が取り付けられている。

処理槽１６は、有底の円筒状に形成されており、軸線方向が本造粒装置１０の上下方向に沿う状態で配置されている。処理槽１６の上端部は開口しており、処理槽１６の底壁中央部には、円柱状に形成された主軸１８が貫通している。この主軸１８は、処理槽１６に対して同軸的に配置されており、複数の軸受を介してフレーム１４に回転可能に支持されている。主軸１８の下端部には、プーリ２０が取り付けられている。

一方、フレーム１４の側方には、メインモータ２２が設けられている。メインモータ２２は、出力軸を下方へ突出させた状態で配置されており、支持部材２４を介してフレーム１４に支持されている。メインモータ２２の出力軸には、図示しないプーリが取り付けられており、このプーリと前述したプーリ２０には、複数のベルト２６が巻き掛けられている。このため、メインモータ２２が出力軸を回転させると、出力軸に取り付けられたプーリ、ベルト２６、及びプーリ２０を介して出力軸の回転力が主軸１８に伝達され、主軸１８が回転されるようになっている。なお、メインモータ２２は、本造粒装置１０に搭載された図示しない制御装置に電気的に接続されており、この制御装置によって作動を制御される。

主軸１８の上端側は、図２に示されるように、処理槽１６内へ突出しており、当該突出部分には羽根体２８が取り付けられている。羽根体２８は、長尺な角棒状に形成されており、長手方向中央部に設けられた円筒状の連結部に主軸１８が挿嵌されてキー止めされている。このため、羽根体２８は長手方向両端側を主軸１８の径方向に突出させた状態で主軸１８と一体に回転する。

羽根体２８の長手方向両端部の上部には、ブロック状に形成された回転刃体３０が取り付けられている。この回転刃体３０は、処理槽１６の内壁に近接して配置されており、処理槽１６の内壁との間に所定の間隙を確保した状態で旋回する。

処理槽１６の内壁には、板状に形成された固定刃体３２が固定されている。固定刃体３２は、回転刃体３０の旋回軌跡の上側近傍に配置されており、当該旋回軌跡に対して所定の間隙を置いて対向している。なお、この間隙は、処理槽１６の底壁と羽根体２８との間に配置される図示しないカラーの厚さを変更することで調節することができる。

回転刃体３０の回転方向前方側（図３の矢印Ａ方向側）の上端角部には、切断刃３０Ａが形成されており、固定刃体３２には、回転刃体３０の回転方向後方側（図３の反矢印Ａ方向側）の下端角部に、切断刃３２Ａが形成されている。

一方、上述した処理槽１６の上方には、ホッパ３４が設けられている。ホッパ３４は、処理槽１６よりも大径で且つ軸線方向に長い円筒状に形成されており、処理槽１６に対して同軸的に配置されている。ホッパ３４の上端部は、上壁３４Ａによって閉塞されており、ホッパ３４の下端側は、漏斗状に絞り加工されている。ホッパ３４の下端部は、処理槽１６の直径と同程度に縮径されており、処理槽１６の上端部に結合されている。これにより、ホッパ３４と処理槽１６とが一体的に連結されており、ホッパ３４は、処理槽１６を介してフレーム１４に支持されている。また、ホッパ３４の下端部は開口しており、当該開口部を介してホッパ３４の内部と処理槽１６の内部とが連通している。

ホッパ３４の側壁３４Ｂには、処理物投入口３６が形成されている。この処理物投入口３６は、被処理物をホッパ３４内に供給（投入）するためのものであり、ホッパ３４の側壁３４Ｂに回動可能に取り付けられた扉３８によって開閉されるようになっている。

また、ホッパ３４の下端側（絞り加工された部分）には、処理槽１６内に水を供給するための供給管４０が接続されている。この供給管４０は、図示しない一端側が水の供給源（図示省略）に接続されており、供給管４０の中間部に取り付けられた電磁弁４２が開くことで処理槽１６内に水が供給される。

一方、処理槽１６の側壁には、処理槽１６内の温度を検出する温度センサ４４（温度検知器）が取り付けられている。この温度センサ４４は、前述した制御装置に電気的に接続されている。この制御装置は、電磁弁４２に電気的に接続されており、処理槽１６内が所定の温度になったことを温度センサ４４が検出した際に、所定時間だけ電磁弁４２を開くようになっている。これにより、一定量の水が供給管４０から処理槽１６内へ供給（噴霧）される。

また、処理槽１６の側壁の下部側には、処理槽１６内で造粒した造粒物を装置外部へ排出するための樋状の排出口４６が取り付けられており、この排出口４６を介して処理槽１６の内部が装置外部に連通するようになっている。この排出口４６は、排出シリンダ４８によって駆動される排出シャッタ４９によって開閉される。

この排出シリンダ４８は、シリンダ本体５０と、ピストン５２とを備えており、排出モータ５４の駆動力によってピストン５２を駆動する構成になっている。排出シャッタ４９は、ピストン５２の先端部に取り付けられており、ピストン５２とシリンダ本体５０との間に掛け渡された回り止５６によってシリンダ本体５０に対する相対回転を規制されている。また、ピストン５２の基端側は、蛇腹５８によって覆われており、ピストン５２とシリンダ本体５０との間への粉塵等の侵入が防止される。

一方、ホッパ３４の上下方向中間部には、ホッパ３４内の被処理物を攪拌するためのアジテータ８０（攪拌部材）が設けられている。このアジテータ８０は、ホッパ３４下端側の絞り加工された部分よりも上側でかつホッパ３４の上下方向中央部よりも下側に配置されており、ホッパ３４内を横断する回転軸８２を備えている。回転軸８２は、軸線方向がホッパ３４の半径方向（水平方向）に沿う状態で配置されており、軸線方向両端部がホッパ３４の側壁３４Ｂを貫通してホッパ３４の半径方向外側へ突出している。

回転軸８２の軸線方向一端部（図２では左側の端部）は、ホッパ３４の側壁３４Ｂに取り付けられた軸受８４によって回転可能に支持されている。また、回転軸８２の軸線方向他端部（図２では右側の端部）は、ホッパ３４の側壁に取り付けられたギヤケース８６内に挿入されており、このギヤケース８６に取り付けられた図示しない軸受によって回転可能に支持されている。

ギヤケース８６の内部には、図示しない複数のギヤが収容されている。また、ギヤケース８６の上部には、攪拌モータ８８が取り付けられており、攪拌モータ８８の駆動力が上記複数のギヤを介して回転軸８２に伝達されるようになっている。これにより、回転軸８２が軸線周りに回転される。

また、図４に示されるように、回転軸８２には複数（本実施形態では２つ）の攪拌板９０が取り付けられている。これらの攪拌板９０は、回転軸８２の軸線方向に並んで配置されており、図５に示されるように円板状に形成された基部９０Ａを備えている。この基部９０Ａの軸心部には円形の貫通孔９２が形成されており、この貫通孔９２には回転軸８２が同軸的に貫通している。回転軸８２の軸線方向中間部には、図示しないフランジ部が設けられており、このフランジ部と基部９０Ａとがボルトにより締結されている。これにより、各攪拌板９０は回転軸８２と一体で回転する。

基部９０Ａの外周部には、一対のアーム部９０Ｂ（攪拌部）が設けられている。これらのアーム部９０Ｂは、基部９０Ａの周方向において互いに反対側に配置されており、回転軸８２の半径方向外側へ突出している。各アーム部９０Ｂは、先端部にＲが付けられた略三角形（テーパー状）に形成されており、先端側から基端側へ向かうに従い幅寸法が拡大している。なお、本実施形態では、一方の攪拌板９０に設けられた一対のアーム部９０Ｂと他方の攪拌板９０に設けられた一対のアーム部９０Ｂとが、回転軸８２の周方向に９０度ずれた状態で配置されている。

さらに、このアジテータ８０は、回転軸８２の半径方向外側に設けられた複数の旋回棒９４（旋回部）を備えている。これらの旋回棒９４は、長尺なパイプ材によって構成されており、長手方向（軸線方向）が回転軸８２の軸線方向に沿う状態で、回転軸８２の周方向に等間隔に並んで配置されている。このため、これらの旋回棒９４によってアジテータ８０の本体部分の外径寸法が拡大している。

各旋回棒９４の軸線方向中間部は、基部９０Ａの外周側に形成された貫通孔９６（図５参照）を貫通しており、基部９０Ａに溶接されている。また、各旋回棒９４の軸線方向両端部は、回転軸８２の軸線方向両端側に設けられた円板９８に溶接されている。これらの円板９８の軸心部には、回転軸８２が同軸的に貫通している。

なお、上述のアジテータ８０を回転させる攪拌モータ８８は、前述の制御装置に電気的に接続されており、当該制御装置によって作動を制御される。具体的には、制御装置は、攪拌モータ８８の回転方向を所定の稼動時間おきに交互に反転させる。これにより、アジテータ８０は、正回転・逆回転を交互に繰り返す。この場合、攪拌モータ８８の正回転の稼動時間は、アジテータ８０が正方向に１８０度回転する時間に設定されており、攪拌モータ８８の逆回転の稼動時間は、アジテータ８０が逆方向に１８０度回転する時間に設定されている。

次に、本第１実施形態の作用及び効果について説明する。

上記構成の造粒装置１０を使用する際には、ホッパ３４の処理物投入口３６の扉３８を開き、処理物投入口３６からホッパ３４内にシート状の被処理物（例えば、使用済みの所謂エアキャップ（商品名）など。以下、「シート状被処理物」という）を投入する。ホッパ３４内に投入されたシート状被処理物は、アジテータ８０に引っ掛かり、処理槽１６内への落下を規制される。

そして、ホッパ３４内にシート状被処理物が満杯に供給されたら、処理物投入口３６の扉３８を閉じ、造粒装置１０に設けられた図示しない運転スイッチをオンにする。運転スイッチがオンにされると、制御装置がメインモータ２２を作動させて羽根体２８を回転させると共に、攪拌モータ８８を作動させてアジテータ８０を回転させる。これにより、ホッパ３４内のシート状被処理物がアジテータ８０の複数のアーム部９０Ｂによって攪拌される。

したがって、ホッパ３４の下端開口部の付近でシート状被処理物が互いに絡み合って処理槽１６内へ自然に落下しなくなった場合（所謂ブリッジが発生した場合）でも、当該ブリッジを解消（破壊）することができ、ホッパ３４内のシート状被処理物を処理槽１６内へ良好に落とし込むことができる。

処理槽１６内へ落とし込まれたシート状被処理物は、羽根体２８の回転方向前方側縁に引っ掛かり、その回転に伴う遠心力によって羽根体２８の長手方向端部側（処理槽１６の内壁側）へ移動される。処理槽１６の内壁側へ移動されたシート状被処理物は、回転刃体３０の刃先３０Ａと固定刃体３２の刃先３２Ａとの間で切断破砕されると共に、羽根体２８によって上方へ跳ね上げられ、上述の如き切断破砕を繰り返される。これにより、シート状被処理物は回転刃体３０と固定刃体３２との間隙にみあう大きさの破砕片に切断破砕される。

そして、ホッパ３４内から新たに処理槽１６内へ落下するシート状被処理物が破砕・減容を繰り返され、能率よく大量処理される。これにより、ホッパ３４内に投入されたシート状被処理物は処理槽１６内で数十分の一の容積に減容される。このようにして減容されたシート状被処理物（破砕片）は、羽根体２８によって繰り返し上方へ跳ね上げられ、各破砕片同士が衝突摩擦してその摩擦熱により各破砕片の表面が半ゲル化される。これにより、各破砕片は、全体として丸みを帯びた粒体に成形される。

そして、上述の如き破砕片同士の摩擦によって処理槽１６内が所定の温度になると、制御装置が電磁弁４２が開き、供給管４０から処理槽１６内へ一定量の水が供給（噴霧）される。これにより、上述の如く半ゲル化した破砕片の表面が急冷却され、各破砕片同士の融着が防止される。なお、この急冷却の際には、処理槽１６内に水蒸気が発生するが、当該水蒸気は図示しない吸引ブロアの作動によって処理槽１６内から排出される。また、上記急冷却によって固化された造粒物は、排出シリンダ４８の排出モータ５４によって排出シャッタ４９が開放されることで、排出口４６を介して処理槽１６の外側へ排出される。これにより造粒処理が完了する。

ところで、背景技術の欄で説明したように、従来の造粒装置を使用する実際の作業現場では、造粒処理の効率を向上させるため、処理槽の蓋を開けたまま羽根体及び回転刃体を回転させ、そこへシート状被処理物を次々と投入している。この場合、処理槽内で回転刃体が高速回転しているところに人手でシート状被処理物を投入するため、投入時の安全確保が必要である。

また、上記作業方法の場合には、背景技術の欄で説明したように、処理槽内へ投入されるシート状被処理物の量が一定でないため、造粒物の品質にばらつきが生じるという問題がある。すなわち、大量のシート状被処理物が処理槽内へ投入されれば、破砕片同士の衝突摩擦により摩擦熱が発生するため、処理槽内が所定の温度に達するまでにさほど時間がかからない。このため、処理時間が短くなり、その分処理能力が大きくなるが、破砕片が過熱しすぎる場合がある。逆に少量のシート状被処理物が処理槽内へ投入されれば、破砕片同士の衝突摩擦による摩擦熱が発生しにくく、処理槽内が所定の温度に達するまでに時間がかかる。このため、処理時間が長くなったり、造粒がうまくいかないときもある。しかしながら、上記何れの場合でも処理槽内には一定量の水が供給されるため、造粒物の冷却度合・造粒度合が不均一になる。この結果、造粒物の品質（嵩比重など）が不均一になり、その販売価格に悪影響を及ぼすという問題が生じる。なお、実際の作業現場では、シート状被処理物の量に対する給水量の割合を均一するために、手作業で処理槽内へ水を供給することなどが行われているが、この作業には熟練を要するという問題がある。

これに対し、本第１実施形態に係る造粒装置１０では、上述したようにシート状被処理物がホッパ３４内に満杯に供給された状態で装置本体１２が作動され、当該満杯に供給された一定量のシート状被処理物が処理槽１６内で破砕・造粒される。このため、処理槽１６内で破砕された破砕片（造粒物）が所定の温度になるまでの時間を一定にすることができると共に、一定量の造粒物に対して一定量の水を供給することができる。したがって、造粒物の冷却度合・造粒度合を均一にすることができ、これにより、造粒物の品質を均一にすることができる。

しかも、本第１実施形態に係る造粒装置１０では、一回の供給作業で処理槽１６に供給することができるシート状被処理物の量を、ホッパ３４の容積の分だけ増加させることができるので、大量のシート状被処理物を一度に造粒処理することができ、造粒処理の効率を向上させることができる。したがって、従来のように、造粒処理の効率を向上させるために、回転刃体３０等が回転している状態で処理槽１６内へシート状被処理物を投入する必要がなく、これにより安全性を確保することができる。

また、本第１実施形態では、ホッパ３４内に設けられたアジテータ８０がホッパ３４内のシート状被処理物に干渉するため、ホッパ３４内から処理槽１６内へのシート状被処理物の流下をアジテータ８０によって規制することができる。また、攪拌モータ８８によってアジテータ８０を回転させることでホッパ３４内のシート状被処理物を強制的に処理槽１６内へ流下させる（押し込む）ことができる。したがって、ホッパ３４内から処理槽１６内へのシート状被処理物の供給をコントロールすることができる。これにより、処理槽１６内に多量のシート状被処理物が急激に供給されることによってメインモータ２２が過負荷になることを防止ですることができると共に、ブリッジが発生した場合でも当該ブリッジを良好に解消（破壊）することができる。すなわち、本第１実施形態では、ホッパ３４によってシート状被処理物の投入量を一定とすることができ、アジテータ８０によってシート状被処理物の処理槽１６内への供給をコントロールすることができるため、造粒処理を安定させることができる。

また、本第１実施形態では、アジテータ８０の回転軸８２がシート状被処理物の落下方向と垂直に配置されているため、シート状被処理物が長尺な場合には、アジテータ８０にシート状被処理物が巻き付く恐れがあるが、アジテータ８０に設けられた複数の旋回棒９４によって当該巻き付きを防止することができる。すなわち、アジテータ８０は、回転軸８２の半径方向外側に設けられた複数の旋回棒９４（旋回部）を備えており、これらの旋回棒９４によってアジテータ８０の本体部分（攪拌板９０以外の部分）の外径寸法が拡大している。これらの旋回棒９４は、アジテータ８０の旋回時には、回転軸８２の外周面よりも速い速度で回転軸８２の軸線周りを旋回（回転）するため、シート状被処理物がアジテータ８０の本体部分に巻き付き難くなる。

なお、複数の旋回棒９４を省略し、回転軸８２の外径寸法を拡大した場合でも、回転軸８２の外周面の周速が増加するため、回転軸８２にシート状被処理物が巻き付き難くなるが、この場合、回転軸８２を含めたアジテータの質量が重くなってしまう。この点、本第１実施形態に係るアジテータ８０は、複数の旋回棒９４によって本体部分が籠状に形成されているため、アジテータ８０の質量が不要に増加することを抑制しつつ、アジテータ８０の本体部分の周速を増加させることができる。これにより、アジテータ８０の本体部分にシート状被処理物が巻き付いて硬く固着することを防止又は抑制することができ、シート状被処理物をスムーズに処理槽１６内へ供給することができる。

そして、このようにアジテータ８０へのシート状被処理物の巻き付きが防止又は抑制されるため、シート状被処理物の一部が未処理のままホッパ３４内に残ることを回避することができ、処理槽１６内へ供給されるシート状被処理物の量を安定させることができる。したがって、これによっても造粒物の品質を均一にすることができる。

しかも、複数の旋回棒９４によってシート状被処理物に適度な抵抗を付与することができるため、アジテータ８０によるシート状被処理物の攪拌作用、及びアジテータ８０によるシート状被処理物の処理槽１６内への押込効果が向上する。したがって、処理槽１６内での造粒処理の効率を向上させることができる。

また、本第１実施形態では、アジテータ８０のアーム部９０Ｂは、先端側から基端側へ向かうに従い幅寸法が拡大しており、テーパー状に形成されているため、当該アーム部９０Ｂによってシート状被処理物をなめらかに処理槽１６内へ押し込むことができる。

さらに、本第１実施形態では、アジテータ８０のアーム部９０Ｂが回転軸８２の軸線方向に並んで複数設けられると共に、これらのアーム部９０Ｂが回転軸８２の周方向に９０度ずれて配置されている。このため、アジテータ８０が正方向及び逆方向に１８０度ずつ回転することにより、ホッパ３４内のシート状被処理物を良好に攪拌することができ、ブリッジを効果的に破壊することができる。

しかも、アジテータ８０の回転方向が交互に反転されるため、アジテータ８０が一方向へ回転されることによるホッパ３４内でのシート状被処理物の偏りを防止することができる。

また、本第１実施形態では、回転軸８２の軸線周りを旋回する複数の旋回棒９４が長尺なパイプによって構成されており、回転軸８２の軸線方向に沿って延在している。したがって、これらの旋回棒９４によって回転軸８２へのシート状被処理物の巻き付きを効果的に防止又は抑制することができる。

なお、上記第１実施形態では、アジテータ８０の複数の旋回棒９４（旋回部）が長尺なパイプによって構成された場合について説明したが、本発明はこれに限らず、旋回部はアジテータ８０の回転時に回転軸８２の周りを旋回するものであればよく、その構成は適宜変更することができる。

また、上記第１実施形態において、アジテータ８０が２つの攪拌板９０を備え、各攪拌板９０がそれぞれ一対のアーム部９０Ｂ（攪拌部）を備えた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、攪拌部の数や形状は適宜変更することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、前記第１の実施形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１の実施形態と同符号を付与し、その説明を省略する。

本第２実施形態に係る造粒装置は、前記第１実施形態と基本的に同様の構成とされているが、この実施形態では、制御装置は温度センサ４４の検知温度が設定温度未満の状態、すなわち処理槽１６内の温度が上昇していない処理前半は、ホッパ３４内に所定量以上のシート状被処理物が存在していると判断し、図６に示されるタイムチャートに従って攪拌モータ８８の作動を制御する。

この場合、制御装置は、図６に示されるように攪拌モータ８８の回転方向を交互に反転させるが、この反転の際には所定の休止時間ｔ（例えば５秒）だけ攪拌モータ８８の作動を停止させる。これにより、アジテータ８０は、休止時間ｔ（インターバル）をあけて間欠的に正回転・逆回転を繰り返す。なお、アジテータ８０の正回転及び逆回転の稼動時間Ｔは、例えば１０秒に設定されている。

つまり、この実施形態では、アジテータ８０の周囲にシート状被処理物が多量に存在している処理前半は、アジテータ８０が間欠的に正回転・逆回転を繰り返す。これにより、アジテータ８０へのシート状被処理物の巻き付きを防止又は抑制することができる。すなわち、アジテータ８０の回転方向を連続的に交互に反転させると、シート状被処理物がアジテータ８０に絞り込まれるように巻き付いてしまう場合があるが、アジテータ８０の反転の際にアジテータ８０の回転を一時的に休止させると、当該休止時間の間にシート状被処理物の絞り込みが緩くなる。これにより、アジテータ８０が再び回転した際に、アジテータ８０からシート状処理物を振り落とすことができる。したがって、アジテータ８０にシート状被処理物が巻き付いて硬く固着することを防止又は抑制することができる。また、アジテータ８０が間欠的に正回転・逆回転を繰り返すことにより、ブリッジを効果的に破壊することができ、シート状被処理物をスムーズに処理槽１６内へ供給することができる。

一方、制御装置は、処理槽１６内でシート状被処理物（破砕片）が溶融する処理後半には、温度センサ４４の検知温度が設定温度以上に上昇することにより、ホッパ３４内のシート状被処理物が所定量未満に減少したと判断し、図７に示されるタイムチャートに従って攪拌モータ８８の作動を制御する。

この場合、制御装置は、図７に示されるように上述の休止時間ｔを省略した状態で、所定の稼動時間Ｔ（例えば１０秒）おきに攪拌モータ８８の回転方向を交互に反転させる。これにより、アジテータ８０は連続的に正回転・逆回転を繰り返す。

つまり、処理後半は大半のシート状被処理物が処理槽１６内で減容され、アジテータ８０の周囲に空間が生じる（アジテータ８０の周囲のシート状被処理物が少なくなる）ため、制御装置は、アジテータ８０の回転方向を連続的に交互に反転させる。この状態では、ホッパ３４内から処理槽１６内へ押し込まれるシート状被処理物の量が減り、アジテータ８０の下側すなわち処理槽１６側へ落下したシート状被処理物がアジテータ８０によって下側（処理槽１６側）へ押し込まれる。これにより、アジテータ８０の下側へ落下したシート状被処理物がホッパ３４側へ浮き上がることが抑制されるので、処理槽１６内での破砕処理の効率が向上する。また、アジテータ８０の回転方向が連続的に交互に反転されることにより、アジテータ８０に付着したシート状被処理物の小片を振り落とすことができる。これにより、小片を振り落とすことができずに造粒処理が完了し、造粒物の排出時に小片が造粒物に混入することを防止できる。したがって、造粒物の品質を一層均一にすることができる。

このように、本第２実施形態では、処理前半と処理後半でアジテータ８０の稼動制御を変更することにより、アジテータ８０へのシート状被処理物の巻き付き防止と処理効率の向上とを両立することができる。また、前記第１実施形態と基本的に同様の構成とされているため、前記第１実施形態と同様の作用効果も得られる。

なお、上記第２実施形態では、制御装置が温度センサ４４の検知温度に基づいてホッパ３４内のシート状被処理物の量を判断する構成にしたが、本発明はこれに限らず、例えば、制御装置が運転開始からの経過時間に基づいてホッパ３４内のシート状被処理物の量を判断する構成にしてもよい。また、例えば、処理後半において、攪拌モータ８８の負荷電流が下がる変化や、メインモータ２２の負荷電流が下がる変化をとらえることにより、制御装置がホッパ３４内のシート状被処理物の量を判断する構成にしてもよい。

また、前記第１実施形態及び上記第２実施形態では、アジテータ８０の正方向への回転角度および逆方向への回転角度が共に１８０度に設定された場合について説明したが、本発明はこれに限らず、アジテータ８０の回転角度は適宜設定変更することができる。例えば、アジテータ８０の正方向の回転角度を１８０度より僅かに大きく設定し、アジテータ８０の回転範囲が一周期毎にずれるようにしてよい。

１０ 造粒装置
１２ 装置本体
１６ 処理槽
３４ ホッパ
４４ 温度センサ（温度検知器）
８０ アジテータ（攪拌部材）
８２ 回転軸
８８ 攪拌モータ（駆動源）
９０Ｂ アーム（攪拌部）
９４ 旋回棒（旋回部）

Claims (5)

1. 処理槽内に供給されたシート状の被処理物を破砕して粒状に成形する装置本体と、
   前記処理槽の上方に設けられ、前記処理槽内に連通する内部に前記被処理物が供給されるホッパと、
   前記ホッパ内に設けられ、回転されることで前記ホッパ内の前記被処理物を攪拌する攪拌部材と、
   前記攪拌部材を回転させる駆動源と、
   を備え、
   前記攪拌部材は、
   前記ホッパに対して回転可能に支持され、前記駆動源によって回転される回転軸と、
   各々が前記回転軸の軸線方向を長手とされ、前記ホッパ内の前記回転軸の軸線方向両端部間にわたって前記回転軸の周囲に設けられ、前記回転軸の周方向に並んで配置されると共に、前記回転軸の回転時に前記回転軸の軸線周りを旋回する複数の旋回棒と、
   前記回転軸の軸線方向に並んで配置され、各々の基部を前記回転軸及び前記複数の旋回棒が貫通すると共に、前記複数の旋回棒よりも前記回転軸の半径方向外側へ突出し、前記回転軸と一体で回転される複数の攪拌板と、
   を有することを特徴とする造粒装置。
2. 前記攪拌板は、先端側から基端側へ向かうに従い幅寸法が拡大していることを特徴とする請求項１に記載の造粒装置。
3. 前記複数の攪拌板は、互いに前記回転軸の周方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の造粒装置。
4. 前記駆動源の作動を制御して前記攪拌部材の回転方向を交互に反転させると共に、前記ホッパ内の被処理物が所定量未満に減少したと判断するまでは前記反転の際に所定時間だけ前記攪拌部材の回転を休止させる制御装置を備えた請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の造粒装置。
5. 前記処理槽内の温度を検知する温度検知器を備え、前記制御装置は、前記温度検知器の検知温度が設定温度以上になることで、前記ホッパ内の被処理物が所定量未満に減少したと判断することを特徴とする請求項４に記載の造粒装置。

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